Question

1．如圖所示為一氣墊導軌，導軌上安裝有一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可測出繩子上的拉力大小．傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d=2.25mm．
（2）實驗時，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t=1.00×10^-2 s，則滑塊經過光電門B時的瞬時速度為0.225m/s．
（3）若某同學用該實驗裝置探究加速度與力的關系：
①要求出滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L
（文字說明并用相應的字母表示）．
②下列不必要的一項實驗要求是A．（請填寫選項前對應的字母）
A．滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量
B．應使A位置與光電門間的距離適當大些
C．應將氣墊導軌調節水平                  
D．應使細線與氣墊導軌平行．

Answer 1

分析 ①滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度．根據運動學公式解答．
②分析求解加速度的基本方法，從而明確應測量的物理量；
③分析實驗裝置，明確實驗用細線拉力表示合力，同時為了減小誤差應使A離光電門距離稍大些，但本題中力的大小不再是滑塊的拉力，故不再需要其質量遠小于小車的質量．

解答 解：（2）實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度．
即v=$\fracp9vv5xb5{t}$=$\frac{2.25×1{0}^{-3}}{0.01}$=0.225m/s
（3）①根據運動學公式a=$\frac{{v}^{2}}{2L}$得若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L；
②A、拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質量和鉤碼質量大小關系無關，故A錯誤；
B、應使A位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B正確
C、應將氣墊導軌調節水平，使拉力才等于合力，故C正確
D、要保持拉線方向與木板平面平行，拉力才等于合力，故D正確；
本題選不必要的一項，故選A．
故答案為：①0.225；②遮光條到光電門的距離L③A

點評 本題考查加速度與拉力和質量間的關系實驗，處理實驗時一定要找出實驗原理，根據實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．從而明確數據處理的基本方法．